Cómo funciona una báscula

La báscula es un aparato que se utiliza para pesar o para determinar el peso. Explicamos qué es una báscula, sus tipos, partes, cómo funciona, su precisión y más.

¿Qué es una báscula?

Entre las herramientas de medición, una báscula tiene por función calcular el peso de distintos objetos. Las básculas también son conocidas como balanzas, aunque hay un elemento que las diferencia, pues una báscula se usa para calcular el peso de los cuerpos, masas de pesos grandes y sus proporciones, a diferencia de la balanza, la cual está diseñada para el cálculo del peso de cuerpos con unas proporciones menores.

Tipos de báscula

Según sea el uso que se le da a la báscula, particularmente dentro del rubro en que se las emplea, hay tipos diversos.

Basculas de contrapeso

Básculas con contrapeso – Son una clase de báscula, la cual se activa con un sistema de palancas. Así mismo, dispone de una barra alargada, en donde las unidades de peso se van a ir desplazando con el objetivo que dos pesos se equilibren, es decir, el cuerpo en cuestión y uno de los pilones que se sitúa en la barra. Con frecuencia se las observa en las farmacias.

Basculas muelle elastico

Báscula con muelle elástico – Han reemplazado casi totalmente a las básculas de contrapeso, en particular porque disponen de un sistema de pesaje, esto con base en un muelle elástico, el cual va a soportar la deformación que se produce por la gravedad. En otras palabras, es más práctico. El resultado depende de cómo el cuerpo actúa en conjunto con la fuerza de gravedad sobre el muelle.

Bascula electronica

Básculas electrónicas – Por sus características, son las básculas más accesibles para el público en general. Disponen de una pantalla que muestra el resultado. Tienen unas celdas de carga que disponen de sensores. Igualmente, están fabricadas con un metal con la capacidad de soportar el peso.

Existen otro tipo de básculas, entre las cuales se destacan:

  • Básculas de baño – Son unos dispositivos muy pequeños que incluso se pueden caracterizar como electrodomésticos, así que se ven con cierta normalidad en cualquier hogar convencional.
  • Básculas de farmacia – Tienen en cuenta la altura de la persona como un factor más, al igual que un sistema de pesas metálicas. La báscula en este caso calcula el peso y a veces el índice de masa corporal que la persona tendría que tener.
  • Básculas para camiones – Son un tipo de báscula muy especial, la cual tiene por función la obtención del peso de los vehículos cuando se encuentran circulando por las carreteras en ciertos sectores. Es importante anotar que las leyes de cada Estado disponen de limitaciones y reglas específicas para cuando los vehículos ruedan.
  • Básculas para graneles – Operan con un sistema continuo, pues hacen parte de las cintas transportadoras.
  • Básculas de cocina – Por lo general son muy pequeñas y se utilizan para pesar ingredientes.
  • Básculas pediátricas – Son las que los médicos usan para el sostenimiento total de los bebés.
  • Básculas de laboratorio – Se utilizan para pesar sustancias químicas.

Partes de una báscula

Explicamos las partes de una báscula mecánica y las partes de una báscula digital para abarcar ambos grupos.

Partes de una báscula mecánica

Las partes de una báscula mecánica son:

Partes de una báscula mecánica

  1. Astil – Es una barra hecha de metal, la cual sostiene la pila que va a ejercer el contrapeso en el sistema.
  2. Suspensión – Es una estructura con la que se logra un soporte necesario para las pilas de contrapeso.
  3. Planos de cuchillas – Se utilizan para que la suspensión y el astil se vean acercados sin que de modo mutuo se entorpezcan.
  4. Bloqueo – Se usa para que la suspensión, el astil y los planos de cuchillas se mantengan firmes en su lugar en caso de algún movimiento.
  5. Conmutación de pesas – Un sistema para que se mantenga, suspendan y eleven las pesas de acuerdo con cada caso.
  6. Amortiguador neumático – Se usa para estabilizar la báscula en menor tiempo, considerando la oscilación constante a la que se ve expuesto el sistema, por lo cual, la lectura del resultado se dificultaría.
  7. Freno del platillo – Es una clavija hecha de metal, la cual opera como un resorte para la detención del movimiento del platillo.
  8. Tornillo regulador de sensibilidad – Se utiliza para la regulación del centro de gravedad del astil.
  9. Tornillo regulador del cero – Participa en la regulación del equilibrio en el momento en que la báscula no está pesando algo.
  10. Escala óptica – Se trata de una placa que se gradúa en vidrio, para así medir el grado de inclinación que presenta el astil. La escala es aumentada para que el resultado se pueda ver.
  11. Tornillo regulador de horizontalidad – Sirve para el control de la báscula y el astil, ya que se quiere que se mantengan en posición horizontal.

Partes de una báscula digital

Las partes de una báscula digital pueden ser distintos según sea el objetivo para el que se fabrique el aparato, pero a grandes rasgos son:

Partes de una báscula digital

  • Plato – Es una parte superficial en la que se sitúa lo que se busca pesar.
  • Adaptador – Es la fuente de alimentación que tiene la báscula. Según sea el caso, puede ser por electricidad, pilas o baterías.
  • Pies y soportes – Se usan para que la báscula se mantenga equilibrada.
  • Software – Es un programa o sistema con el que el artefacto funciona de manera inteligente. Existen versiones simples y otras que son más complejas, incorporando por ejemplo la fecha, el índice de masa corporal de la persona y más.
  • Estabilizador – Es un sistema con el que se muestra si la báscula está lo suficientemente equilibrada para pesar.
  • Teclado – Ciertas básculas ya lo tienen, ya que se activan o desactivan mediante sensores, pero es posible que se tengan botoneras en algunos modelos con funcionalidades diversas.

¿Cómo funciona una báscula?

Al ser dos grandes grupos en los que se dividen las básculas, el funcionamiento se puede categorizar en dos grandes apartados:

Funcionamiento de una báscula mecánica – Es una báscula que opera gracias a la elasticidad que soporta un muelle, el cual se ve accionado a causa de la gravedad. Se identifican generalmente como básculas mecánicas y se diseñan para ser empleadas con regularidad en la industria o los laboratorios.

Funcionamiento de una báscula digital o electrónica – Es un tipo de báscula que funciona con un sistema de sensores, los cuales se conocen también como cédulas de carga. Por lo anterior, las galgas extensiométricas, que son a su vez sensores, van a resistir el peso que se ejerce para su debida interpretación. Una alternativa más que se puede identificar, es el uso de un electroimán con el que el platillo es sostenido y se va a situar según sea el peso que se recibe.

Precisión de una báscula

La precisión se refiere a las cifras decimales usadas para que aquello medido se exprese. La exactitud es un indicador del grado aproximado que se da entre el valor que se mide y el valor real de lo que se busca medir.

De esta manera, la precisión de la báscula alude a la precisión de la indicación que se conoce a su vez con el nombre de incremento o una división mínima o intervalo, siendo la escala menor que el aparato tiene, en otras palabras, la cantidad de decimales. A su vez, la precisión es un concepto que se refiere al grado de repetibilidad que el peso de aquello que se mide.

Un ejemplo de la precisión de la báscula se encuentra al pesar un objeto de 23,398502 g con dos balanzas, pero en una de ellas se obtiene un resultado de 23,4 g, mientras que en otra la cantidad de decimales que se abordan es mucho más amplia.

Cómo funciona un termostato

Un termostato es un dispositivo que hace parte de un sistema de control sencillo con el que se cierra o abe un circuito eléctrico de acuerdo con la temperatura. Explicamos qué es un termostato, para qué sirve, cómo funciona, sus tipos, partes y aplicaciones.

¿Qué es un termostato?

Un termostato es un componente dentro de un sistema simple de control, el cual se encarga de la apertura o cierre de un circuito eléctrico, esto en función de cuál sea la temperatura. En una versión simple se trata de una lámina metálica como la que se encontrará en un equipo de aire acondicionado, la cual enciende o apaga o el compresor.

Qué es un termostato

¿Para qué sirve un termostato?

La función del termostato consiste en abrir o cerrar el paso de la corriente en un circuito eléctrico, según sea la temperatura. En ese sentido, se lo utiliza en sistemas de calefacción y refrigeración para facilitar la toma de ciertas decisiones o configuraciones, como por ejemplo en un aire acondicionado para que la temperatura se regule.

¿Cómo funciona un termostato?

Un termómetro se encarga de indicar la temperatura de un ambiente, pero un termostato va más allá, porque según sea la temperatura del ambiente se abre o se cierra un circuito eléctrico o un circuito, para que así se realice determinada acción para la que se ha fabricado. En otras palabras, el cambio en la temperatura implica un cierre o apertura del circuito, esto por supuesto, a cargo del termostato.

¿Cómo funciona el termostato de un auto o carro?

Son muchos los usos que se dan al termostato, pero en este caso se toma como referencia el termostato de un auto o coche, recordando que el principio de funcionamiento es el mismo en otras aplicaciones.

Funcionamiento de un termostato

Una vez la temperatura del líquido refrigerante baje, el termostato va a cerrarse, por ende, el líquido no va a poder fluir hacia el radiador. En conclusión, el líquido circulará al interior del bloque del motor, por lo cual, el motor elevará su temperatura en menos tiempo. Una vez la temperatura de apertura se alcanza, el líquido fluirá hasta el radiador, lo cual sucede de modo progresivo hasta que se abre de nuevo.

Si la temperatura del motor baja, el termostato se irá cerrando parcialmente, por lo cual, una parte del líquido se desviará hasta el radiador, mientras que el resto va a seguir circulando por el interior del motor. Esta función es fundamental dentro del circuito de refrigeración del motor.

Tipos de termostato

Son varios los tipos de termostato de acuerdo con sus características, estructura, configuración o materiales. Los principales son: bimetálicos, de gas encerrado, de parafina y electrónicos.

Termostato bimetálico – Están compuestos por dos láminas de metal que se unen entre sí, pero que tienen un coeficiente de dilatación térmico distinto. En el momento en que la temperatura cambie, la lámina va a modificar su forma de modo automático, lo cual actuará sobre uno de sus contactos para que el circuito eléctrico se cierre. Según sea el caso, es posible que permanezcan cerrados o abiertos, pero el cambio en su estado se dará en función de la temperatura.

  • Bimetálico manual – Necesitan que una persona intervenga para retornar a su estado inicial. Los termostatos de seguridad son un ejemplo, pues cambian su estado según la temperatura alcance un nivel peligroso.
  • Bimetálico automático – Para retornar a su estado inicial no se necesita de la intervención de una persona, así que su funcionamiento es totalmente automático, razón por la que son los que se utilizan por lo general en los hogares.

Termostato de gas encerrado – Tienen un gas encerrado al interior de un tubo de cobre. En cuanto la temperatura aumente, el gas se expandirá para empujar la válvula, la cual está diseñada para cumplir con alguna función. Si se quiere regular se debe cambiar el volumen del tubo, así la presión varía.

Termostato de parafina – Se utilizan en válvulas de control de fluido. Son un termostato que contiene parafina encapsulada, la cual se expandirá una vez la temperatura aumente, así mismo, empujará un disco para que un fluido pase. Si el fluido baja en su temperatura, hay un resorte que va a retornar el disco a la posición inicial, con lo cual el paso se cierra.

Termostato electrónico – Son cada vez más comunes por todas las ventajas que presentan, como por ejemplo no tener partes móviles o contactos que se deterioran (en muchos casos), se pueden configurar umbrales de temperatura, se integran rápidamente a otros sistemas más complejos y tienen controladores para una gestión inteligente de su funcionamiento.

  • Termistor – Es un tipo de termostato electrónico que modifica su impedancia según sea la temperatura. Para la lectura de la impedancia del termistor se usa un sistema de control, casi siempre con base en un microcontrolador, el cual se programa para que ejecute funciones diversas cuando se alcanza un cierto grado de temperatura.

Partes de un termostato

Las siguientes son las partes de un termostato de cápsula de cera, típicos en los automóviles:

Partes de un termostato

  • Dos válvulas, una principal y otra auxiliar. Se activan a través de una cápsula de metal, la cual tiene un líquido que es volátil cuando se trata de un termostato antiguo o de fuelle, aunque también puede ser uno de cera, que se compone de un elemento especial y muy expansivo térmicamente.
  • Unos muelles para que se mantengan cerradas las válvulas en frío.
  • Una junta tórica con la que se logra el cierre hermético del termostato en su alojamiento.

Aplicaciones de un termostato

Por su capacidad para abrir o cerrar un circuito en función de la temperatura, sus aplicaciones son muy diversas, así que pueden ser tanto para dispositivos industriales como del hogar. En ese orden de ideas, un termostato se puede encontrar y adaptar en un sistema de calefacción, aire acondicionado, un automóvil, una olla arrocera, una pava eléctrica, una ducha eléctrica, horno microondas, calderas, saunas y similares.

Sensor

Un sensor es todo lo que es sensible a una magnitud en el medio y es capaz de reconocer variaciones. Explicamos qué es un sensor, sus características, tipos, precisión, ejemplos y más.

¿Qué es un sensor?

Un sensor es todo aquello que cuenta con la capacidad de ser sensible ante magnitudes en un medio determinado, para que una vez se presente una variación en esa magnitud y según sea su intensidad, se lo identifique. En otras palabras, el sensor da cuenta de la manifestación en el cambio de la magnitud para la cual es sensible.

Dentro de la industria, un sensor es un objeto con la capacidad de detectar variaciones en una propiedad ante magnitudes químicas o físicas, las cuales según sea el caso se denominan en ciertos casos como variables de instrumentación, para después transformarlas con la ayuda de un transductor en variables que sean eléctricas.

Respecto a las variables de instrumentación con las que un sensor puede trabajar, son de intensidad lumínica, temperatura, distancia, inclinación, aceleración, presión, fuerza, desplazamiento, torsión, movimiento, humedad, pH, entre otras más. En cuanto a la magnitud eléctrica, se puede tratar de una resistencia eléctrica, capacidad eléctrica, tensión eléctrica, la corriente eléctrica y más.

Sensor

Características de un sensor

  • Precisión – Es un error máximo que se espera en sus mediciones.
  • Rango de medida – Da cuenta del dominio en la magnitud que se mide y que puede ser aplicado para el sensor en cuestión.
  • Desviación de cero (Offset) – Es un valor de la variable de salida si la variable de entrada es nula. Cuando el rango que se está midiendo no presenta valores nulos en su variable de entrada, por lo general, el punto de referencia que se usa será otro, para así definir el offset.
  • Linealidad o correlación final.
  • Resolución – Corresponde a la variación mínima en la magnitud de entrada, que en la salida se puede detectar.
  • Sensibilidad del sensor – En los casos en que sea de entrada a salida y también hay una variación en la magnitud que entra.
  • Rapidez de respuesta – Según el caso se puede tratar de un tiempo fijo o en su defecto, de cuánto llega a variar la magnitud que se mide. De acuerdo con la capacidad que presente el sistema para dar continuidad con la medida en las variaciones de la magnitud de entrada, el sensor también va a experimentar cambios.
  • Derivas – Se refiere a otras magnitudes implicadas, es decir, aparte de la magnitud de entrada, la cual va a tener influencia en la variable de salida. Un ejemplo de lo anterior son las condiciones del ambiente como: temperatura, humedad, oxidación, desgaste, etc.
  • Repetitividad – Es un error que se espera una vez la misma medida se repite en varias ocasiones.

Relación entre un sensor y un transductor

En esencia, un sensor es una clase de transductor que transforma una magnitud que se busca controlar o medir, en otra, buscando que su medida se facilite. De esta manera, puede ser de indicación directa o si está conectado a un indicador, los valores van a ser leídos con facilidad por una persona.

Más allá de lo anterior, casi siempre la señal de salida no va a ser fácil de leer e incluso tampoco lo suele ser para procesar el dato, motivo por el que los circuitos requieren de algún tipo de acondicionamiento.

Tipos de sensor

A continuación, se presentan los tipos y ejemplos de sensores electrónicos más comunes:

  • Posición lineal y angulas:
    • Potenciómetro – Analógico
    • Encoder – Digital
    • Sensor Hall – Digital
  • Desplazamiento y deformación:
    • Galga extensiométrica – Analógica
    • Magnetoestrictivos – A/D
    • Magnetorresistivos – Analógica
    • LVDT – Analógica
  • Velocidad lineal y angulas:
    • Dinamo tacométrica – Analógica
    • Encoder – Digital
    • Detector inductivo – Digital
    • Servo-inclinómetros – A/D
    • RVDT – Analógica
    • Giróscopo
  • Aceleración:
    • Acelerómetro – Analógico
    • Servo-acelerómetros
  • Fuerza y par (deformación):
    • Galga extensiométrica – Analógico
    • Sensor de fuerza – Analógico
    • Sensor de par – Analógico
    • Multicomponente – Analógico
  • Presión:
    • Membranas – Analógica
    • Piezoeléctricos – Analógica
    • Manómetros digitales – Digital
  • Caudal:
    • Turbina – Analógica
    • Magnético – Analógica
  • Temperatura:
    • Termopar – Analógica
    • RTC – Analógica
    • Termistor NTC – Analógica
    • Termistor PTC – Analógica
    • Bimetal – Termostato – I/0
  • Sensores de presencia:
    • Inductivos – I/0
    • Capacitivos – I/0
    • Ópticos – I/0 y analógica
  • Sensores táctiles:
    • Matriz de contactos – I/0
    • Piel artificial – Analógica
  • Visión artificial:
    • Cámaras de vídeo – Procesamiento digital
    • Cámaras CCD o CMOS – Procesamiento digital
  • Sensor de proximidad:
    • Sensor final de carrera
    • Sensor capacitivo – Analógica
    • Sensor inductivo – Analógica
    • Sensor inductivo – Analógica
    • Sensor fotoeléctrico – Analógica
  • Sensor acústico (presión sonora):
    • Micrófono – Analógica
  • Sensores de acidez:
    • ISFET
  • Sensor de luz:
    • Fotodiodo – Analógica
    • Fotorresistencia – Analógica
    • Fototransistor – Analógica
    • Célula fotoeléctrica – Analógica
  • Sensores de captura de movimiento:
    • Sensores inerciales

Es posible que en ciertos casos algunas de las magnitudes que se miden se lo haga a través del cálculo de otras, como es el caso de la velocidad de un célula o teléfono móvil, la cual se calcula con una integración numérica de su aceleración. A su vez, la masa que un objeto tiene, se puede conocer gracias a la fuerza gravitatoria que sobre el mismo se ejerce, al compararse con la fuerza gravitatoria que se ejerce sobre un objeto con una masa conocida (o patrón).

Precisión de los sensores

A grandes rasgos, la precisión de los sensores depende de cuál sea el tipo de sensor, la calidad del dispositivo y el objetivo para el que se ha fabricado. De todas maneras, se pueden mencionar en términos información relevante sobre la resolución y precisión de los sensores.

La resolución alude al menor cambio que ocurre en la magnitud de entrada, la cual se va a observar en la magnitud de salida. De todas maneras, es la precisión la que se refiere al error máximo que se puede esperar en la medida del sensor.

Es importante anotar que la resolución puede ser menor a la precisión. Un ejemplo de ello se da al medir una distancia cuya resolución es de 0,01 mm, aunque la precisión es de 1 mm, por lo cual es posible que se aprecie una variación en la distancia que se mide de 0,01 mm, aunque no va a ser posible que se asegure que existe un error en la medición que sea menor a 1 mm. En buena parte de los casos, un exceso de resolución de esta clase va a implicar un coste innecesario para todo el sistema. De todos modos, cuando el error en la medida presenta una distribución normal o semejante, la repetitivas se considera y es posible que se trate de un valor menor al de la precisión.

Finalmente, la precisión no puede presentar un valor que sea menor al de la resolución, porque no es posible asegurarse que el error al medir sea inferior a la variación mínima en la magnitud de entrada que se observará en la magnitud de salida.

Diferencia entre un sensor y un transductor

La diferencia entre un sensor y un transductor radica en que el sensor siempre se encuentra en contacto con la magnitud o variable de instrumentación, razón por la que se puede afirmar que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el objetivo que su señal se adapte a la medición y permitir que el dispositivo luego interprete los datos. Si se piensa en un termómetro de mercurio se tiene un muy buen ejemplo, porque aquí se usa la propiedad que el mercurio tiene al dilatarse o contraerse según sea la temperatura.

Cómo funciona un temporizador

Un temporizador es un dispositivo con el que se controla la desconexión o conexión dentro de un circuito. Explicamos qué es un temporizador, su mecanismo, cómo se usa, sus tipos, cómo funciona, sus partes y más.

¿Qué es un temporizador?

Un timer o temporizador es un dispositivo que se emplea para controlar en un circuito su conexión o desconexión, esto según sea el tipo de equipo que se use, ya que los hay eléctricos, hidráulicos, neumáticos, mecánicos, entre otros.

Temporizador

¿Para qué sirve un temporizador?

Son múltiples los usos del temporizador. Se utiliza comúnmente en dispositivos caseros, dispositivos electrónicos o relacionados con la tecnología, en actividades asociadas con los explosivos, biología o simuladores de presencia.

Así mismo, los temporizadores se emplean en los celulares, cronómetros, minuteros de cocina, al igual que en otros electrodomésticos, en un control remoto si la idea es la programación de un apagado automático, en los laboratorios biológicos, en circuitos de iluminación de viviendas o espacios, entre otros contextos más.

¿Cómo funciona un temporizador?

El principio general del funcionamiento de un temporizado, sin que sea relevante cuál sea el tipo o los materiales para su fabricación, es que se recibe un pulso, se produce un cambio en los contactos y se da fin a un tiempo que se programó. Después la posición inicial volverá a su primera condición.

Más allá de esta norma general, el elemento fundamental del temporizador es que cuenta con un contador binario, el cual tiene por tarea la medición de los pulsos que se le suministran gracias a un circuito oscilador, que a su vez presenta una base de tiempo estable (la cual se conoce). Según sea la actividad, el tiempo se determina o el proceso en sí que se busca controlar mediante el temporizador.

Tipos de temporizador

Son dos modos los que se usan para la clasificación de los temporizadores, esto según sea la reacción que presentan ante un pulso o en su defecto, por el principio de funcionamiento que tienen.

Los tipos de temporizador de acuerdo con la reacción a pulso son:

  • Temporizadores a la conexión – Una vez reciben el pulso se activan. En ese caso, el temporizador va a empezar a correr el tiempo para el que se programó. Una vez finalice, serán inactivados o activados los contactos.
  • Temporizadores de pulso activo constante – Son una clase de temporizador con un pulso activo constante, motivo por el que la programación que tienen va a producir una interrupción en la señal que va a retornar a los contactos frecuentes una vez finaliza el conteo.
  • Temporizadores de un solo pulso – Cuentan con la característica que se activan para controlar un tiempo programado con ciertos pulsos momentáneos, que a su vez son de corta longitud.

Los tipos de temporizador de acuerdo con el principio de funcionamiento son:

  • Temporizadores neumáticos – Son los que funcionan mediante una combinación de tres elementos que operan con una fuerza neumática: dos válvulas, una que es estranguladora antirretorno y otra con un retorno a través de un muelle, y un depósito de aire. En el caso de la válvula estranguladora, es la que se encarga de la regulación de la cantidad de aire que va para el depósito y una vez se llena, la siguiente válvula va a tener un cambio en su posición para que se realice el envío de la señal, con lo cual, la contabilización de tiempo va a terminar.
  • Temporizadores con motor síncrono – En estos dispositivos el mecanismo es semejante al que se emplea en la relojería, sólo que no se usa energía mecánica, sino que se opta por la electricidad para su motor. Para que se dé el cambio de posición en el contacto, se emplea una interferencia electromagnética.
  • Temporizadores térmicos – Se encuentran compuestos por una bobina que se conecta con una lámina bimetálica. La energía es recibida por la bobina a modo de electricidad constante que va por un transformador, motivo por el que se calentará la lámina, así que la forma y la curvatura cambiarán a causa del calor, hasta que la bobina se conecte o desconecte, lo cual será un indicador que el tiempo programado ha finalizado.
  • Temporizador electrónico – Su principio de funcionamiento es la carga y descarga. En ese sentido, se usa una resistencia eléctrica, la cual se aplica al capacitor electrolítico que recibe la corriente. Una vez el tiempo empieza a contar o cuando finaliza, los contactos van a ser realizados con un electroimán.

Partes del temporizador

Todos los grupos de temporizadores están compuestos por partes diferentes, lo que implica que su construcción sea distinta o que presenten principios de funcionamiento con variaciones. Para el caso de los temporizadores mecánicos, su composición por lo general consiste en tuercas, resortes y engranes. En el caso de un temporizador eléctrico se necesita de materiales conductores y resistencias. Un temporizador electrónico necesita de capacitores y circuitos integrados.

A grandes rasgos, las partes generales de un temporizador son:

Partes de un temporizador

  1. Resorte – Se usa como un soporte, el cual está en contacto con la leva.
  2. Soporte – Es la sección a través de la cual la leva se divide del resorte. Dispone de resortes de copa como parte de su estructura.
  3. Leva – Es una parte que se encuentra en contacto con el soporte, una vez el resorte es accionado. Por lo anterior, la contabilización del tiempo se activa.
  4. Eje – Es un soporte vertical que hace parte de la estructura.
  5. Resorte de Copa – Se encuentra al interior del soporte. Dispone de resortes que son muy sensibles, los cuales van a accionar el mecanismo del temporizador según descienda el soporte a causa de la acción del resorte.
  6. Resorte de presión – Se ubica en sentido opuesto al resorte mediante el cual se activa el temporizador. Recibe la presión del impulso que se da una vez el temporizador se acciona.
  7. Contacto móvil – De acuerdo con la posición que tenga la leva, los resortes y el soporte, el contacto se mueve, para así contar o dejar de contar en el temporizador.

Cómo funciona una bobina

Una bobina tiene la capacidad de generar un flujo magnético para la circulación de la corriente eléctrica. Explicaremos qué es con más detalles, cómo funciona, para qué sirve, qué tipos de bobinas hay, sus aplicaciones  y más.

Bobina

¿Qué es una bobina?

Una bobina es un elemento pasivo que consta de dos terminales, el cual tiene la capacidad de generar un flujo magnético que permite la circulación de la corriente eléctrica.

Una bobina se elabora a partir de un alambre o hilo de cobre esmaltado, el cual se enrolla en un núcleo. Estos núcleos pueden ser de una composición distinta, ya sea aire o en su defecto un material ferroso como el caso del acero magnético para que su capacidad de magnetismo se intensifique.

Dependiendo del tamaño, la cantidad de material y la forma, obtendremos distinta potencia; estas características varían en función de la finalidad.

¿Para qué sirve una bobina?

Por su capacidad para generar un flujo magnético con el que se posibilita que la corriente eléctrica circule, también se puede oponer a los cambios en la corriente eléctrica, por ende, las fluctuaciones de corriente se pueden controlar y evitar que un cambio brusco en la intensidad de la corriente ocasione un daño o desperfecto. Así mismo, son múltiples sus aplicaciones en la electrónica.

Tipos de bobina

Son principalmente dos los tipos de bobina: fijas y variables.

Bobinas fijas

El valor de la bobina es fijo como lo indica su nombre y en este grupo se encuentran las bobinas con núcleo de aire y bobinas de núcleo sólido.

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Bobinas con núcleo de aire – El conductor se enrolla en un soporte que es hueco para retirarlo después y así lograr una apariencia similar a un muelle. Son de baja incubación y se usan para señales de alta frecuencia como: transmisores, radio o tv.

Bobina núcleo de aire

Bobinas con núcleo sólido – Son varias las clases de núcleo que se pueden identificar en esta categoría: Hierro y Ferrita. Las bobinas de núcleo sólido de hierro se emplean si el valor de inductancia que se requiere es alto, para así crear un mayor efecto magnético en comparación con un núcleo de aire; las bobinas de núcleo sólido de ferrita se utilizan en electrónica porque permiten la fabricación de bobinas de alta inductancia y su tamaño es pequeño, sin olvidar que pueden trabajar en circuitos de alta frecuencia.

Bobina nucleo solido de hierro
Bobina nucleo solido de hierro
Bobina nucleo solido de ferrita
Bobina nucleo solido de ferrita

Bobinas variables

Si se trata de inductancias variables se va a necesitar de determinadas aplicaciones especiales, las cuales disponen de un sistema con el que es posible cambiar las características principales, como por ejemplo: número de vueltas o posición del núcleo.

Bobinas variables

Bobinas toroidales

Su forma es geométrica y muy especial para que el núcleo que se fabrica de ferrita en conjunto con su forma haga de la bobina un dispositivo más eficiente. En la actualidad se usa con frecuencia en circuitos de filtro y en transformadores.

Bobina toroidal

¿Cómo funciona una bobina?

Para comprender el funcionamiento de una bobina hay que empezar por saber que todo cable por el que la corriente circula va a tener a su alrededor un campo magnético, en donde es el sentido de flujo del campo, el que va a establecer la ley de la mano derecha.

Como consecuencia de la elaboración del inductor con espiras de cable, el campo magnético va a ir circulando por el centro inductor y va a cerrar su camino por la parte externa. Una característica a destacar de la bobina es que se opone a un cambio brusco que se dé en la corriente que va circulando por ellas.

El resultado principal de esta condición de la bobina, es que al momento de modificar la corriente que va circulando, como es el caso de ser conectada o desconectada a una fuente de alimentación con corriente continua, el dispositivo va a tratar de mantener la condición previa.

En definitiva, el caso descrito se presenta de manera continua, si una bobina se encuentra conectada a una fuente de corriente alterna y ocasiona un desfase entre el voltaje aplicado y la corriente que circula por la bobina.

Unidad de medida de una bobina

El Henrio (H) es la unidad de medida asignada de acuerdo con el Sistema Internacional, aunque también se emplean submúltiplos (mH). Para el cálculo de los Henrios de una bobina hay que tener en cuenta factores como:

  • Número de espiras o de vueltas.
  • Diámetro de las espiras.
  • Tipo de núcleo.
  • Longitud del hilo.

Según sea el tamaño o si son mayores estos factores, la inductancia de la bobina aumentará, por ende, va a tener más Henrios (H).

Diferencia entre bobina y capacitor o condensador

La diferencia central es el modo en que se almacena la energía. En el caso de la bobina se usa un campo magnético por su espiral de alambre, mientras que los condensadores o capacitor emplean un campo eléctrico de almacenamiento.

Aplicaciones de una bobina

  • Electroválvula – De forma típica una válvula se va a mantener cerrada por la acción de un muelle, pero si se aplica corriente al solenoide se va a abrir venciendo la fuerza del muelle y por ende pasa el fluido.
  • Rele o Contactor – Es un interruptor que se controla eléctricamente. Con la bobina va a circular una corriente que termina por generar un campo magnético con el que se mueve un elemento ferromagnético que al tiempo abre o cierra el interruptor eléctrico.
  • Motor eléctrico – Con campos magnéticos que la bobina genera, se va a transformar la energía eléctrica en un movimiento rotatorio en el eje.
  • Motor lineal – El principio de funcionamiento es el de un motor convencional, pero con un campo magnético que producen las bobinas al ubicarse linealmente.
  • Interruptor diferencial – Se ubican dos bobinas en serie para producir un campo magnético opuesto. Si esa corriente que circula no es igual, la fuerza se descompensa.
  • Sensor inductivo – La bobina va a detectar el paso de un elemento ferromagnético por las proximidades, generando una tensión eléctrica en los extremos.
  • Freno eléctrico – Para su construcción se utilizan bobinas que se instalan en los discos solidarios con un eje de transmisión del vehículo.
  • Embrague magnético – El campo magnético que se genera por aplicar la corriente en la bobina va a atraer el rotor con el embrague.
  • Transformador eléctrico – Lo forman dos bobinas que comparten un circuito magnético. Por la aplicación de la tensión eléctrica alterna, una primera bobina va a hacer circular la corriente con la que se genera un campo magnético, que a su vez genera otra tensión en la segunda bobina.
  • Bobina de ignición – Se forma con dos bobinas y la función es semejante a la de un transformador.
  • Timbre – Una bobina en la que circula una corriente alterna que hace mover de modo alterno a un lado y a otro por el campo magnético que se genera en una paleta que golpea la campana.

¿Cómo funciona una bobina automotriz?

Una bobina automotriz funciona de modo primordial con el objetivo de brindar a las bujías unas corrientes de alta tensión, para que así se genere una chispa, la cual es necesario para que se dé la combustión del motor. En otras palabras, es una aceptación cíclica del primario, que está sincronizada con un motor, una vez cada giro de 2 tiempos o una cada giro de 4 tiempos.

Sobre la aceptación cíclica del primario, hay que mencionar que existen sistemas de 4 tiempos en motores con más de un cilindro, a su vez con una chispa en cada revolución. Esta interrupción tiempo atrás era mecánica por el ruptor o platinos.

Tipos de bobina automotriz

  • Bobina clásica – Es de una sola boca y va a proporcionar corriente de alta tensión al conjunto de bujías.
  • Bobina doble – Cuenta con cuatro bocas. Administra esa distribución de la corriente sin que se use la tapa del distribuidor.
  • Bobina rampa de distribuidor de alta tensión – Va a administrar también cómo se distribuye la corriente sin utilizar la tapa del distribuidor, aunque se encuentra compuesta por dos bobinas que van a alimentar a dos bujías al tiempo.
  • Bobina doble independiente – Administra la corriente en su distribución sin que se use la tapa del distribuidor y se compone por dos bobinas en conjunto que van alimentando a dos bujías al tiempo, de modo que se van a colocar de manera directa en las bujías y cada bobina se va a cambiar por separado.
  • Bobina lápiz – Se conecta directamente en cada bujía.

¿Qué es una bobina de encendido?

Se define como bobina de encendido al elemento que además de cumplir con las labores de una bobina como la ya descrita, va a hacer que la elevación del voltaje normal alcance un valor que sea unas 1.000 veces más alto, para que así se dé la chispa o arco eléctrico en la bujía, y por ende, la mezcla de aire-combustible se inflame en la cámara de combustión en el caso de un automóvil.

Bobina de arranque

Como funciona un dinamometro

El dinamómetro se usa para la medición de fuerzas o para pesar objetos. A continuación, se explica cómo funciona un dinamómetro.

¿Qué es un dinamómetro?

Como instrumento, el dinamómetro se usa para la medición de fuerzas o para pesar objetos. En un sentido tradicional es un dispositivo que inventó Isaac Newton al basarse en la ley de Hooke en torno a la elasticidad en un rango de medición. Del mismo modo que ocurre con una báscula con muelle elástico es el principio de funcionamiento, aunque sin confundir este instrumento con una balanza de platillos.

Dinamometro

¿Para qué sirve un dinamómetro?

El dinamómetro sirve para la medición de fuerzas o conocer el peso de objetos. Además de ello se menciona que es usado con frecuencia en la sala de ensayo de materiales si se quiere conocer su resistencia. A su vez, permite identificar la magnitud de fuerza respecto a la que la probeta logra resistir más esfuerzos.

¿Cómo funciona un dinamómetro?

El modo en que funciona un dinamómetro se da con base en la elasticidad de un resorte. Vale la pena recordar que la fuerza con la que se estira un resorte cumple con la ley de la elasticidad de Hooke.

El dinamómetro como instrumento cuenta con un muelle que está resguardado dentro de un cilindro. Cuenta con un par de ganchos, que se ubican uno en cada extremo del dispositivo. El cilindro se encuentra rodeado por una escala.

Al colgar un peso o aplicar una fuerza sobre el gancho el cursor de ese extremo se mueve gracias al resorte que tiene en su interior, el cual el desplazamiento es proporcional a la fuerza ejercida, y por lo tanto el cursor se va a mover indicando en la escala la fuerza medida.

En ese orden de ideas, el funcionamiento del dinamómetro es útil para la medición de fuerzas o pesos de objetos, motivo por el que es usado en salas de ensayos de materiales, si se quiere medir la resistencia de ellos, garantizando con el dinamómetro que se conozca la magnitud de la fuerza a la que una probeta no va a resistir más esfuerzos, por ejemplo.

Funcionamiento del dinamómetro

¿Qué la Ley de Hook en el funcionamiento de un dinamómetro?

Es una ley con la que se define la fuerza que proporciona un muelle al estirarse o contraerse. La fórmula es F = -k . x. Respecto a la F es una referencia a la fuerza, la x es la elongación del muelle que representa el incremento de la longitud, o sea, lo que se ha estirado o contraído el muelle. La k es conocida como la constante del muelle, siendo un valor propio del muelle que va a depender de su material, características de sus espiras y demás.

De este modo, si se conoce la constante de un muelle, es fácil medir lo que se ha estirado, pues no mide el total, sino la diferencia entre lo que medía antes de ser estirado y después. Con lo anterior se va a saber la fuerza a la que se somete el muelle.

Para dar con el valor de la fuerza se usa el patrón o ubicar lo que genera la fuerza para calibrar el dinamómetro. Aquí se emplea la tercera ley de Newton, recordando que la fuerza es igual a la masa por la aceleración. La masa ya se puede medir, y con la gravedad se puede estimar su aceleración.

Finalmente, se comprende cómo funciona un dinamómetro, porque al sostener el muelle en uno de sus extremos y colgando del otro punto una masa, se va a conocer la fuerza que se ejerce en el resorte en Newtons. Con lo anterior se emplea la fórmula k = F/x para despejar la k si no se conoce la constante del muelle o en su defecto la x o F.

Tipos de dinamómetro

Dinamómetros mecánicos – Son de los primeros que se elaboraron. Son los más usados por la precisión que ofrecen, pues ronda alrededor de los 0,3%. Cuentan con la ventaja de no necesitar de corriente eléctrica.

Dinamómetro mecánico

Dinamómetros digitales – Son un dispositivo más sofisticado y su ventaja es la de enseñar el resultado por medio de métodos precisos. Su desventaja es que son más costosos que un dinamómetro mecánico.  Se conocen también como dinamómetro electrónico. Son modelos que se clasifican a su vez por el rango de pesaje, en otras palabras, el peso mínimo y máximo que pueden medir con precisión y soportar. En ciertos casos un dinamómetro industrial cuenta con la capacidad de soportar hasta más de 300 kilogramos.

Dinamometro digital

Dinamómetro de compresión – Su principio de funcionamiento se da por compresión, es decir, la disminución del volumen a causa de la presión. En este caso se mide la fuerza con la que se comprime un elemento.

Dinamometro de compresion

Dinamómetro de tracción – Su funcionamiento se da por la tracción, que es la acción de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y que lo van alargando. Son los que miden la fuerza que se ejerce al separar dos extremos de un elemento.

Dinamometro de traccion

Partes de un dinamómetro

  • Muelle – Es el que contiene la escala.
  • Cilindro – Es el que cubre el muelle y se encuentra unido con el resorte.
  • Resorte – Es el que permite el desplazamiento del cilindro tras la aplicación de una fuerza.
  • Gancho – Con él se permite que se cuelgue el objeto que se quiere pesar.
  • Cilindro exterior – Es el que va a recubrir el resorte y el cilindro interior.

Partes del dinamómetro

¿Cómo se usa el dinamómetro?

Este dispositivo cuenta con un gancho de doble agarre, uno a cada extremo. El gancho extremo de la zona superior se sujeta para que sea colgado de algún lugar, mientras que el otro se utiliza para colocar un objeto que se quiere medir o pesar, pues al colgarlo del gancho se encarga de ejercer la fuerza elástica con la que se indica la escala en una medida.

Es importante por el funcionamiento del dinamómetro, que antes de ubicar el objeto en el gancho, se verifique la medida que el tubo indica, para después restar la longitud anterior y posterior, en donde la diferencia es el resultado de la fuerza ejercida.

Diferencia entre dinamómetro y balanza

  • Un dinamómetro mide fuerzas o calcula el peso de un objeto, mientras la balanza mide la masa.
  • El dinamómetro marca la fuerza con la que se atrae un cuerpo hacia la tierra, la balanza se preocupa por la masa.
  • Si la gravedad varía, el dinamómetro mostraría una magnitud que también se modifica, mientras la balanza no lo haría.

Aplicaciones del dinamómetro

El dinamómetro sirve y se emplea para medir pesos y otras fuerzas, la fabricación de básculas o verificar las propiedades de los materiales. Incluso en la odontología se emplea para soportar la fuerza con la que se van a soportar los materiales de las piezas dentales de origen artificial.

Por otro lado, también se puede pensar en la utilización de esta herramienta para la mecanización agrícola al medir distintos parámetros de trabajo y de rendimiento en la producción. Igualmente puede medir la deformación de una probeta en un ensayo de tracción o la penetración de un ensayo de dureza si se está en un laboratorio.

¿Quién inventó el dinamómetro?

Isaac Newton fue quien inventó el dinamómetro tradicional, un reconocido filósofo, físico, teólogo, alquimista, matemático e inventor de origen inglés. En ese caso basó el funcionamiento del dinamómetro en el estiramiento de un resorte, que de acuerdo con la ley de elasticidad de Hooke en su rango de medición, que al tiempo se relaciona con la tercera ley de la física.

¿Cuándo se inventó el dinamómetro?

Apareció en Londres entre 1643 y 1727, tras la configuración de la ley de elasticidad de Hooke, con la que se estableció que el alargamiento de un muelle es directamente proporcional al módulo de fuerza aplicada, si se toman los límites de medición con ayuda de la capacidad del resorte para ser estirado.

Como funciona un reloj mecanico

El reloj mecánico es una clase de reloj que usa un proceso mecánico para la medición del tiempo. Se explica cómo funciona el reloj mecánico, qué es, sus características, diseño, partes y más.

Reloj mecánico

¿Qué es el reloj mecánico?

El reloj es el instrumento que se creó con el fin de medir los días, meses, años que se dan naturalmente en unidades que usamos convencionalmente como horas, minutos y segundos. El reloj principalmente permite conocer la hora actual. Ahora bien, el reloj mecánico se distingue porque utiliza un procedimiento mecánico para su funcionamiento.

Para que se comprenda mejor el concepto, el reloj mecánico se distingue de otros relojes con los que se mide el tiempo, en los que se parte de un fenómeno natural que es mensurable como el reloj de sol, la oscilación del cuarzo, entre otros.

¿Cómo funciona un reloj mecánico?

Si se piensa en un diseño simplificado del reloj mecánico, se va a encontrar en su mecanismo tres elementos que son mínimos: el motor, un rodaje y un órgano regulador.

  • Motor – Casi siempre es un muelle o resorte en el que se acumula energía. Por lo general es una lámina de metal la cual se va a enrollar en ella misma, para acumular la energía que permite al mecanismo moverse. Ese procedimiento de enrollar el muelle es conocido como dar cuerda o remontuar, algo que en estos relojes mecánicos simples se debe hacer con cierta periodicidad.
  • Tren de rodaje – Son un conjunto de ruedas que van descomponiendo la energía que se acumula. En los ejes de las ruedas se usan agujas para que se unan (manecillas), las cuales desde el exterior del mecanismo van a permitir que la persona consulte la hora a través de una esfera. En cuanto al giro de las ruedas se da modo solidario, de manera tal que una rueda de las horas hace una vuelta completa a las 12 horas y en cuanto lo hace, gira la de los minutos una vez cada hora, que al tiempo ocasiona que gire la de los segundos una vez cada minuto.
  • Oscilador o regulador – Hace parte del otro extremo del tren de rodaje y su función es la de contener y dosificar la energía que el motor va liberando. Si no existiera, la energía que se acumula va descargándose sin control alguno.

Como funciona un reloj mecanico

Partes de un reloj mecánico

Partes del reloj mecanico

  • El motor.
  • Tren de rodaje.
  • Oscilador o regulador.
  • Barrilete o cubo.
  • Rueda de balance o volante.
  • La espiral.
  • El ancora.
  • El escape.
  • Las joyas.
  • El sistema antichoque.

Tipos de reloj mecánico

  • Reloj mecánico automático – Cuenta con la capacidad de darse cuerda a sí mismo, en donde esto ocurre con el movimiento del brazo, por ende, no es necesaria una operación manual de la persona dando cuerda a través de su corona.
  • Reloj mecánico manual – En este caso la persona debe dar cuerda a su reloj, para que de este modo se enrolle al interior y se acumule la energía que después se descarga para que el dispositivo pueda funcionar.
  • Reloj mecánico de bolsillo – Se conoce también con el nombre de reloj de faltriquera y se denomina de bolsillo debido a que gracias a su tamaño, la persona lo puede llegar en su bolsillo. En la mayoría de los casos cuentan con una cadenilla colgante metálica para que se pueda sujetar. En la actualidad están en desuso porque se han impuesto los relojes de pulsera
  • Reloj mecánico de pulsera – Es un dispositivo que se lleva en la muñeca, el cual se sujeta con una correa que pueda estar hecha de metal, piel, plástico u otros. Antes eran poco populares, pero con el tiempo han relegado a los relojes de bolsillo. Los primeros de este tipo se fabricaron a final del siglo XIX. Son mecánicos aquellos que cuentan con un resorte como fuente de energía. Tienen la desventaja que por su naturaleza se atrasan o adelantan algunos segundos al día.
  • Reloj mecánico de pared – Son un tipo de reloj que además de contar con todas las características de un reloj mecánico, se cuelgan en la pared. Son de un tamaño grande para que se pueda ver la hora a la distancia y también son pensados como un objeto de decoración en los hogares.

Como funcionan los frenos ABS

Los frenos ABS o sistema de frenos ABS se ha desarrollado para que durante el frenado se evite que las ruedas se bloqueen y patinen, así que el vehículo desacelera de forma óptica. Se explica cómo funcionan los frenos ABS.

¿Qué son los frenos ABS?

Los frenos ABS o sistema de frenos antibloqueo (ABS), son un sistema de frenado cuyo objetivo es el de evitar que las ruedas de un vehículo se puedan bloquear y a su vez patinar. En ese sentido, se busca con él que el frenado o desaceleración sea óptima, estable y direccionable durante el proceso mismo de frenado.

Frenos ABS

¿Para qué sirven los frenos ABS?

Además de ser unos frenos con los que se evita el bloqueo de las ruedas o que el vehículo patine, es clave porque permite al conductor mantener una cierta capacidad de dirección, al igual que se va a evitar un arrastre al momento de frenar. Es decir, se va a poder dirigir el vehículo y el frenado se sigue manteniendo al tiempo.

¿Cómo funcionan los frenos ABS?

En cada una de las ruedas se encuentra el sensor de revoluciones o el régimen que se conecta con la unidad central de control electrónico del ABS. Esas revoluciones de las ruedas se miden y comparan de forma constante entre sí y con una velocidad real del vehículo. Si la velocidad de giro de una de las ruedas decrece más que lo proporcional, el sistema va a detectar un peligro de bloqueo y por ende se reduce de inmediato la presión hidráulica del líquido de los frenos en el circuito de freno que corresponda.

De este modo, el funcionamiento de los frenos ABS actúa en automático, sin que sea necesario que el conductor tenga que disminuir la presión en el pedal del freno. Los sensores de velocidad de las ruedas van a estar detectando un bloque y enviando las señales para que la presión en el frenado se modifique.

En los sistemas de frenos ABS modernos lo usual es que la operación con la que se disminuye y aumenta la presión al frenar agresivamente sea de unas 15 o 18 veces por segundo, incluso en las ocasiones en las que se mantiene pisado el pedal de freno a fondo.

Partes de los frenos ABS

Partes frenos ABS

  • Sensores de rueda – Son los captadores de rueda con los que se mide la velocidad instantánea para cada una de las ruedas.
  • Unidad de control ECU – Es la que recibe y procesa las señales que son enviadas por los sensores o captadores.
  • Grupo hidráulico – Se forma por motor-bomba, ocho electroválvulas y un acumulador para el fluido hidráulico de baja presión.
  • Electroválvulas – Se forman con un solenoide y un inducido móvil para el cierre y apertura.
  • Equipo motor-bomba – Está constituido por un motor eléctrico y una bomba hidráulica de doble circuito que controla la ECU. Rechaza el líquido de freno durante la regulación.
  • Acumulador de baja presión – Al actuar los frenos ABS se recibe el líquido de freno que pasa por una electroválvula de escapa. En ese caso el nivel de presión para llenar el acumulador debe ser lo suficientemente bajo para que no interfiera en la caída de la presión.
  • Señal del interruptor de luces de freno – Su tarea es permitir que se abandone el modo ABS tan pronto como sea posible.
  • Válvulas moduladoras ABS – En los vehículos industriales con sistema de frenos neumáticos, van a controlar la presión de aire a cada freno.
  • Cableado – Hay cables para cada sensor que se conectan a la ECU.

¿Cómo frenar con el sistema ABS?

Para empezar, hay que presionar con fuerza y de manera firme el pedal de freno. Si se quiere frenar de repente, se presiona y mantiene presionado el pedal del freno con toda firmeza, ya que es una presión que se requiere para que los frenos ABS funcionen del modo deseado. Quizá se sientan vibraciones en el pedal o se presenten ruidos, pero estos son normales por su funcionamiento, sin embargo, continúe con la presión sobre el pedal.

Ventajas de los frenos ABS

  • Se da un proceso instantáneo de regulación con el que se da una buena manejabilidad del automóvil en todo momento, hasta en situaciones de frenado de emergencia.
  • El automóvil va a permanecer siempre manejable, incluso al frenar a fondo.
  • El conductor va a conservar un dominio total del automóvil al frenar, incluso para el menos experto.
  • El automóvil no va a derrapar al frenar a fondo en una curva.
  • Respecto al comportamiento del automóvil al momento de frenar es independiente de cuáles sean las condiciones del suelo.
  • Como conjunto, los frenos ABS son una gran contribución a la seguridad activa de un automóvil.

Como funciona un giroscopio

El giroscopio o giróscopo es un dispositivo mecánico con el que se mide, mantiene o cambia la orientación en el espacio de un vehículo o aparato. Se explica cómo funciona un giroscopio, qué es, para qué sirve y más.

¿Qué es un giroscopio?

El giroscopio es un dispositivo mecánico con el cual es posible medir, mantener y también cambiar la orientación que se da en determinados aparatos o vehículos. Es un dispositivo que en esencia se forma por un cuerpo en simetría de rotación, el cual va girando en torno a un eje de esa simetría. Si el giroscopio es sometido a un momento de fuerza con el que se modifica su orientación en el eje de rotación, se va a poder identificar el modo en que se da ese movimiento.

Como funciona un giroscopio

¿Para qué sirve un giroscopio?

El giroscopio es un dispositivo con el que se puede medir, mantener y cambiar la orientación que se va presentando en dispositivos o vehículos. Se usa en la actualidad más que nada para controlar la sensibilidad de los celulares o teléfonos móviles.

Propiedades del giroscopio

Son dos las propiedades fundamentales del giroscopio:

  • Inercia giroscópica – Se conoce a su vez como la rigidez en el espacio.
  • Precesión – Corresponde a la inclinación del eje en ángulo recto respecto a cualquier fuerza con la que se tienda a cambiar el plano en la rotación.

¿Cómo funciona el giroscopio?

En primera instancia hay que mencionar sobre este dispositivo que se encuentra compuesto por un cuerpo con simetría de rotación. Para que el efecto se pueda dar, es necesario que esté en rotación en ese eje de simetría al que se hace alusión.

Al momento de producirse una fuerza con la que se tiende a mover el eje de rotación, la fuerza que se aplica va a cambiar de orientación a un eje perpendicular, tanto para el eje de rotación, como para la orientación en un principio de esa fuerza, por lo que se van a generar fuerzas contrapuestas que se anulan entre ellas y por lo tanto, que se mantenga el eje en equilibrio.

Tipos de giroscopio

  • Giroscopio electrónico – Es aquel que detecta las rotaciones y que mide la velocidad angular para así determinar qué tan brusco o suave es un movimiento. Se usa en los celulares con frecuencia para poder detectar si se debe rotar la pantalla o no del equipo. A su vez, calcula las fuerzas de modo matemático y por ende, replica la respuesta.
  • Giroscopio analógico – Cumple con la misma función que un giroscopio electrónico, pero al momento de detectar las velocidades de rotación, va a devolver la información de manera analógica, lo que posibilita la aplicación en diversos productos industriales. En los celulares facilitó que se desarrollara la sensibilidad al momento de balancear el dispositivo.

Aplicaciones del giroscopio

Este es un dispositivo que en la actualidad se usa más que nada para el control y manejo de la sensibilidad de los celulares, tanto para la rotación de la pantalla, como en juegos, como el caso de los videojuegos de autos en los que se dobla al mover (girar) el celular.

En los sistemas de navegación porque le permiten a un avión o barco funcionar en piloto automático, así que se les da un sentido de ubicación a los GPS integrados, permitiendo entonces que se mida la magnitud cuando se cambia la dirección.

En las cámaras, en particular en los deportes de acción si se quiere apuntar a un punto fijo y hay mucho movimiento al grabar. Por ende, la cámara se mueve, y con la intervención del giroscopio electrónico, se puede generar una fuerza contrapuesta para el lugar al que se apunta.

Diferencia entre acelerómetro y giroscopio

Los dos son dispositivos esenciales para los celulares y presentan similitudes, pero en el acelerómetro se puede detectar la orientación del teléfono y para rotar la pantalla de acuerdo con ello, mientras el giroscopio se va a encargar de la detección de los movimientos y gestos que se van realizando con el celular, para que así se transmita a una aplicación que se esté utilizando.

Con el acelerómetro se puede medir la orientación para el cuerpo en relación a la superficie de la Tierra o el ángulo, aunque de un modo estacionario, pero NO puede medir la velocidad y el tiempo de permanencia con que se va a aplicar. Un ejemplo de lo anterior es que en un avión al aterrizar con el acelerómetro se sabrá que se está bajando, pero no va a ser posible reconocer por cuánto tiempo ni a qué velocidad.

¿Quién invento el giroscopio?

Esta es una atribución que se hace al alemán Johann Bohnenberger, quien lo diseñó y construyó para el año 1743, siendo este el primer instrumento que en la actualidad se puede asemejar a lo que se conoce como un giroscopio moderno.

Como funciona un contactor

Un contactor se usa como un aparato eléctrico de mando a distancia con el que se abren o cierran circuitos. Se explica cómo funciona un contactor y un contactor trifásico.

¿Qué es un contactor?

Un contactor es un dispositivo electromecánico el cual cumple la función de establecer o interrumpir el paso de la corriente ya sea en un circuito de potencia o de mando, apenas se dé la tensión de la bobina.

Los contactores tienen la capacidad de cortar la corriente eléctrica de un receptor, pudiendo ser accionado a distancia. Por sus características es una pieza clave del automatismo en el motor eléctrico.

Cómo funciona un contactor

¿Para qué sirve un contactor?

El contactor tiene por aplicación principal la de efectuar maniobras de cierre y de apertura de circuitos eléctricos que se encuentren relacionados con las instalaciones de motores. Esto se da con la excepción de los pequeños motores, pues se accionan de modo manual o por relés, así que para el resto de los motores sí se accionan por contactores.

¿Cómo funciona un contactor?

Cómo funciona un contactor

En la imagen se muestra un contactor monofásico o un contactor, en el cual sólo se da una fase y el neutro. El ejemplo muestra que se usa para el control de una lámpara. EN este caso si se busca apagar el dispositivo, sólo es necesario que se abra el pulsador que está cerrado regularmente desde la parte de arriba para activar la bobina.

Para esta clase de casos, lo más apropiado es que se utilice un simple relé, pues es más barato. Si se piensa en un motor monofásico, sólo es necesario cambiar una lámpara por el motor.

Componentes de un contactor

  • Carcasa – Es el soporte sobre el que se conectan todos los conductores al contactor.
  • Bobina – Transforma la energía eléctrica en energía magnética que luego generara la fuerza necesaria para mover los componentes del contactor.
  • Núcleo – Es un metal ferromagnético que va fijo en la carcasa. Este tiene como objetivo aumentar el flujo magnético generado por la bobina para atraer con mayor eficiencia la armadura.
  • Armadura – Elemento móvil que cierra el circuito magnético una vez que la bobina fue energizada.

¿Qué es un contactor trifásico?

Un contactor trifásico es un dispositivo eléctrico que permite que cerrar o abrir circuitos, que pueden estar vacíos o en carga mediante cierta distancia. En otras palabras cumple con las mismas características del contactor monofásico o el contactor que se enseña en los párrafos anteriores, sólo que en este caso hay tres niveles o fases.

¿Para qué sirve un contactor trifásico?

La principal función de este artefacto eléctrico es la de abrir y cerrar circuitos que alimentan motores. Hoy en día la mayoría de los motores son accionados por contactores. Si hablamos de contactores trifásicos, entonces estamos hablando de contactores que permiten abrir y cerrar la alimentación de un motor trifásico.

¿Cómo funciona un contactor trifásico?

Como funciona un contactor trifásico

Tal y como se enseña en la imagen, el contactor puede tener 4 contactos abiertos y el último va a ser un contacto cerrado en reposo. En cuanto llegue la corriente a la bobina que está formada por un electroimán, va a atraer hacia sí el martillo al arrastrar con su movimiento a los contactos móviles que va a tirar de ellos a la izquierda.

Con la anterior maniobra se da el enclavamiento del contactor. Cada uno de los contactos abiertos pasarán a ser contactos cerrados, mientras el último que está cerrada va a pasar a ser un contacto abierto. Hay que tener en cuenta que si la bobina está activada se dice que el contacto está enclavado.

Video de cómo funciona un contactor trifásico

Diferencia entre contactor trifásico y relés

Los contactores trifásicos si bien tienen la misma función que los relés, hay una gran diferencia entre ambos. Mientras que los relés controlan, es decir abren y cierran circuitos de baja tensión y potencia, los contactores se pueden utilizar para controlar altas potencias como la de los motores.

Partes de un contactor trifásico

Los contactores trifásicos están formados por una bobina y contactos que pueden estar abiertos o cerrados, quienes serán los que abrirán o cerrarán el circuito. Cuando le llega corriente a la bobina, esta genera un campo magnético el cual con la fuerza magnética hará cerrar los contactos, dejando pasar la corriente. Cuando la bobina es desenergizada, los contactos vuelven a abrirse.